Če publikacijo ponovno posvetimo biološkim temam, se pogovorimo o eni najpomembnejših v njej – citoskeletu (iz grščine »cytos«, kar pomeni »celica«). Upoštevali bomo tudi strukturo in funkcije citoskeleta.
Splošni koncept
Preden spregovorimo o tej temi, je treba podati koncept citoplazme. To je notranje poltekoče okolje celice, ki je omejeno s citoplazemsko membrano. To notranje okolje ne vključuje jedra in vakuol celice.
In citoskelet je okvir celice, ki se nahaja v citoplazmi celice. Najdemo ga v evkariontskih celicah (živih organizmih, ki vsebujejo jedro v celicah). Je dinamična struktura, ki se lahko spreminja.
V nekaterih virih je glede na strukturo in funkcije citoskeleta podana nekoliko drugačna definicija, formulirana z drugimi besedami. To je mišično-skeletni sistem celic, ki ga tvorijo beljakovinske filamentne strukture. Sodeluje pri gibanju celic.
zgradba
Premislimo o strukturi te strukture, nato pa bomo ugotovili, katere funkcije opravlja citoskelet.
Citoskelet je nastal iz beljakovin. V njegovi strukturi se razlikuje več sistemov, katerih ime izvira iz glavnih strukturnih elementov ali iz glavnih beljakovin, ki sestavljajo te sisteme.
Ker je citoskelet struktura, so v njem tri glavne komponente. Imajo pomembno vlogo pri življenju in gibanju celic.
Citoskelet je sestavljen iz mikrotubul, vmesnih filamentov in mikrofilamentov. Slednjim sicer pravimo aktinski filamenti. Vsi so sami po sebi nestabilni: nenehno se sestavljajo in razstavljajo. Tako imajo vse komponente dinamično ravnovesje z beljakovinami, ki jim ustrezajo.
Citoskeletne mikrotubule, ki so toge strukture, so prisotne v citoplazmi evkariontov, pa tudi v njenih izrastkih, ki se imenujejo flagele in cilije. Njihova dolžina je lahko različna, nekatere dosežejo dolžino več mikrometrov. Včasih so mikrotubule povezane s pomočjo ročajev ali mostičkov.
Mikrofilamenti so sestavljeni iz aktina, beljakovine, podobne tisti v mišicah. V njihovi strukturi so druge beljakovine v majhnih količinah. Glavna razlika med aktinskimi filamenti in mikrotubulami je v tem, da nekaterih ni mogoče videti pod svetlobnim mikroskopom. V živalskih celicah so združeni v pleksus pod membrano in so tako povezani z njenimi beljakovinami.
Mikrofilamenti živalskih in rastlinskih celic prav tako sodelujejo z beljakovino miozinom. Hkrati ima njihov sistem možnost zmanjšanja.
Vmesni filamentiso sestavljeni iz različnih beljakovin. Ta strukturna komponenta ni dovolj raziskana. Verjetno ga rastline sploh nimajo. Nekateri znanstveniki verjamejo tudi, da so vmesni filamenti dodatek mikrotubulam. Natančno je dokazano, da se ob uničenju mikrotubulnega sistema filamenti prerazporedijo, pri obratnem postopku pa vpliv filamentov praktično ne vpliva na mikrotubule.
Funkcije
Ko že govorimo o strukturi in funkcijah citoskeleta, naštejmo, kako vpliva na celico.
Zahvaljujoč mikrofilamentom se proteini premikajo vzdolž citoplazemske membrane. Aktin, ki ga vsebujejo, sodeluje pri mišičnih kontrakcijah, fagocitozi, gibanju celic, pa tudi v procesu zlivanja semenčic in jajčec.
Mikrotubule aktivno sodelujejo pri ohranjanju oblike celice. Druga funkcija je transport. Nosijo organele. Lahko opravljajo mehansko delo, ki vključuje premikanje mitohondrijev in cilijev. Posebno pomembno vlogo imajo mikrotubule v procesu delitve celic.
Namenjeni so ustvarjanju ali ohranjanju določene celične asimetrije. Pod določenim vplivom se mikrotubule uničijo. To lahko povzroči izgubo te asimetrije.
Funkcije citoskeleta vključujejo tudi prilagajanje celic zunanjim vplivom, procese endo- in eksocitoze.
Tako smo razmislili, katere funkcije opravlja citoskelet v živem organizmu.
evkarionti
Med evkarionti inpri prokariotih je očitna razlika. Zato je pomembno upoštevati citoskelet teh živali. Evkarioti (živali, ki imajo jedro v celici) imajo tri vrste filamentov.
Aktinski filamenti (z drugimi besedami, mikrofilamenti) se nahajajo na celični membrani. Sodelujejo v medcelični interakciji in tudi prenašajo signale.
Vmesni filamenti so najmanj dinamični del citoskeleta.
Mikrotubule so votli valji, so zelo dinamična struktura.
Prokarioti
Prokarioti so enocelični organizmi – bakterije in arheje, ki nimajo oblikovanega jedra. Veljalo je, da prokarioti nimajo citoskeleta. Toda od leta 2001 so se začele aktivne raziskave njihovih celic. Najdeni so bili homologi (podobni, podobni) vseh elementov evkariontskega citoskeleta.
Znanstveniki so ugotovili, da ena od beljakovinskih skupin skeleta bakterijskih celic nima analogov med evkarionti.
Sklep
Tako smo preučili strukturo in funkcije citoskeleta. Ima izjemno pomembno vlogo v življenju celice, saj zagotavlja njene najpomembnejše procese.
Vse komponente citoskeleta medsebojno delujejo. To potrjuje obstoj neposrednih stikov med mikrofilamenti, vmesnimi filamenti in mikrotubulami.
Po sodobnih konceptih je citoskelet najpomembnejši člen, ki združuje različne celične dele in izvaja prenos podatkov.
